actividad 14: ¿qué ves en la orina

PR - SSI
ACTIVIDAD 14: ¿QUÉ VES EN LA ORINA?
GUÍA DEL MAESTRO(A)
Tiempo sugerido: 50-100 minutos
Objetivos específicos:
1.
2.
3.
4.
Mencionar los materiales que comúnmente se eliminan en la orina
humana.
Definir operacionalmente el concepto de excreción.
Explicar cómo la orina contribuye a la excreción de desperdicios del
organismo.
Explicar cómo la orina es un mecanismo utilizado para regular el balance
de agua y materiales en el cuerpo.
Conceptos: Sistema excretor, excreción, riñones, orina
Procesos de la ciencia:
Observación,
interpretación
de hipótesis, experimentación
de
datos,
formulación
Método / Técnica de enseñanza: trabajo individual y grupal
Trasfondo:
El sistema excretor
Mediante el proceso biológico de excreción, los organismos vivos liberan residuos
y desechos del cuerpo. Algunos de estos productos son tóxicos y nocivos al organismo,
por lo que se hace necesario la excreción de estos productos residuales. La excreción es
un proceso importante porque evita la acumulación de desperdicios metabólicos que
afectan en muchas ocasiones, las reacciones corporales y que, además, pueden impedir
el que se lleven a cabo procesos metabólicos vitales.
El sistema urinario o excretor de los animales no sólo está relacionado con la
excreción de residuos y desperdicios, sino también con el mantenimiento del equilibrio
dinámico (homeostasis) en cuanto al balance de agua e iones en el cuerpo (Goottfried,
1993). De esta manera, el sistema excretor está capacitado, incluso en los
invertebrados, para la conservación de materiales útiles, de modo que la orina contenga
poco o nada de estos materiales.
El sistema urinario, compuesto por los riñones, uréteres, vejiga y uretra, logra
mantener el balance químico al excretar de la sangre cantidades determinadas de agua
y de varios sólidos. A través de los riñones se eliminan materiales presentes en exceso,
incluso de sustancias que son necesarios en baja concentración, como por ejemplo, la
glucosa, la cual puede aparecer en la orina de los no diabéticos, luego de ingerir azúcar
en exceso. Así pues la osmoregulación o mantenimiento del equilibrio de agua entre el
organismo y el medio ambiente y la excreción son funciones vitales del sistema excretor
urinario (Audesirk, 1993). Muchos de los materiales excretados en condiciones
normales, son productos de desecho y sales en exceso. Es importante que los
estudiantes visualicen a los riñones como órganos de homeostasis ya que éstos filtran
la sangre de desechos metabólicos y regulan la composición iónica y el contenido de
agua en la sangre (osmoregulación). La siguiente tabla presenta la composición general
de la orina.
Composición de la orina
Agua
95%
Sólidos
5%
Desperdicios orgánicos
(por cada 1, 500mL de orina)
urea
creatinina
amonia
ácido úrico
30g
1-2g
1-2g
1g
Sales (iones)
sodio
potasio
magnesio
calcio
cloruro
sulfatos
fosfatos
(Tomado de: Mader (1990). Human Biology, 2 ed.)
Debido a que algunas de las sustancias contenidas en la orina son muy poco
solubles, éstas pueden acumularse y agregarse formado cristales, piedras o cálculos
urinarios. En ocasiones estas piedras o cálculos crecen en tamaño y obstruyen el paso
de la orina. El aumento en tamaño de los cálculos puede causar dolor y su movimiento a
través del sistema puede ser insoportable.
Formación de la orina
El agua representa del 50 al 95 por cierto del peso de cualquier organismos vivo. En los
animales, el agua equivale a cerca del 60% de su peso corporal. El agua posee una
serie de características químicas vitales por las que los organismos aseguran su
obtención adquiriéndola de diferentes maneras.
Los animales terrestres adquieren el agua: 1) bebiendo líquidos, 2) comiendo alimentos
que contienen agua y 3) mediante los procesos bioquímicos internos. Como término
normal, el ser humano consume 2.3 litros de agua al día y recibe 0.2 litros adicionales
de agua procedente de la oxidación de los alimentos. Una vez llega al cuerpo, el agua se
elimina a través de los pulmones (aire húmedo), las heces fecales, el sudor de la piel y
la excreción de orina. Esta última es la fuente principal de eliminación de agua del
cuerpo. En el adulto normal, por ejemplo, la excreción de agua a través de la orina
puede variar entre 0.5 y 2.3 litros diarios. A pesar de la gran variación, el líquido
eliminado generalmente es menor del 1% del líquido contenido en el cuerpo. Para
mantener la salud, es necesario excretar por lo menos medio litro de orina diariamente
para eliminar productos tóxicos y desechos corporales.
En términos generales, la formación de la orina aumenta o se reduce en proporción
directa con la cantidad de agua ingerida. La regulación del agua corporal se lleva a cabo
por medio de receptores en el riñón y depende de la secreción de hormonas. En
ocasiones, la ingestión de ciertas sustancias como el alcohol y algunos medicamentos
como los diuréticos pueden alterar los mecanismos de regulación. Bajo estas
condiciones, se pueden eliminar cantidades mayores de orina que las normales. Las
deficiencias en el suministro de las hormonas que participan en la producción de orina
también pueden ocasionar desajustes metabólicos y enfermedades.
¿Cómo eliminan los residuos metabólicos, realizan la osmoregulación y cómo
mantienen la homeostasis los animales?
Los protistas o protozoarios cuentan con vacuolas contráctiles que recogen agua
y expulsan el exceso al medio ambiente externo. Por otro lado, en muchos invertebrados
acuáticos y en los peces óseos (teleósteos), el principal desperdicio metabólico es un
residuo nitrogenado conocido como amoníaco. El amoníaco es un gas que atraviesa
rápidamente la superficie corporal, de manera que es difícil la osmoregulación de estas
especies, especialmente en las de agua dulce. Estos metazoarios de agua dulce deben
producir grandes cantidades de orina diluida a partir de sus riñones. Otros organismos
del medio marino, principalmente invertebrados, poseen tejidos tan salados como el
agua de mar donde se encuentran viviendo. Sin embargo, también encontramos otros
organismos que regulan la cantidad de sal en sus tejidos al retener el agua y eliminar las
sales. Por ejemplo, los peces óseos marinos excretan constantemente sales a través de
sus branquias u eliminan la menor cantidad de orina posible. Sin embargo, los peces
cartilaginosos son capaces de soportar elevadas concentraciones de urea en sus tejidos,
de manera que éstos tienen una concentración salina mayor que la del agua de mar, y
por lo tanto, producen gran cantidad de orina. Por otra parte, las aves marinas y los
reptiles que beben agua de mar, liberan el exceso de sales a través de glándulas nasales
que excretan una solución de NaCl dos veces más concretados que el agua de mar.
En esta actividad los estudiantes evaluarán la producción de orina durante un
período de tiempo dado (como durante un fin de semana). Además, estudiarán los
diferentes factores que afectan:
a.
b.
c.
la cantidad de orina producida
la apariencia de la orina
los componentes presentes
Materiales:
Por persona:
dos envases calibrados
un envase para muestra de orina
una laminilla y cubre objeto
un diagrama de sólidos comunes de la orina
Por grupo:
un microscopio
Procedimiento:
Asígnale a los estudiantes la lectura de las páginas 278-279 del libro Los seres
vivientes Ciencia 7, la cual trata sobre los sistemas del cuerpo humano que intervienen
en la excreción de desperdicios metabólicos. Además, en la página 9 de este mismo libro
pueden leer sobre la importancia del agua en los seres vivos, cómo la obtienen y cómo
la usan.
NOTA:
Para el análisis cualitativo y cuantitativo de la orina, los estudiantes
requerirán los mismos materiales y equipos indicados en la guía del
estudiante.
Precauciones:
1.
IMPORTANTE: Preferiblemente, cada estudiante trabajará con su propia
muestra de orina. Si esto no es conveniente puede seleccionar varios
voluntarios para que los grupos de trabajo estudien sus muestras de
orina.
2.
Para evitar la presencia de componentes anormales en la orina, la
muestra debe tomarse temprano en la mañana, en ayuna o tres horas
después de ingerir alimentos.
3.
Para evita la contaminación de la muestra, el envase debe estar bien
limpio y seco.
4.
Para que la muestra no se contamine con bacterias y células presentes en
los órganos genitales y la uretra, debe eliminarse un poco de orina antes
de tomar la muestra.
5.
Para reducir el crecimiento de bacterias, la muestra debe analizarse en el
momento; de lo contrario, debe refrigerarse.
6.
La muestra para el análisis microscópico de los sólidos debe dejarse
sedimentar por varias horas o centrifugarse por 10 minutos.
Parte I
En esta parte los estudiantes reaccionarán a la siguiente pregunta: ¿Qué
materiales se eliminan en la orina? La actividad se puede iniciar solicitando a los
estudiantes que mencionen los factores que, según ellos, afectan la producción de orina.
Luego de enumerar los diferentes factores, estimule a los estudiantes a que planteen
sus hipótesis y pídales que diseñen un experimento para evaluar una de las hipótesis.
Luego, cada grupo comparará su diseño experimental con el que usted provea.
Asegúrese de que los estudiantes entiendan el procedimiento. Según llevan a cabo el
experimento cada grupo debe recoger y tabular los resultados. Además, los estudiantes
pueden hacer diagramas de sus observaciones cualitativas.
Parte II
En sus grupos los estudiantes analizarán y discutirán los resultados de las
muestras de orina utilizando la literatura disponible. Recuérdeles que normalmente la
orina es clara y de color amarillo brillante. Es importante que los estudiantes entiendan
que la apariencia de la orina puede variar debido a diferentes condiciones. A
continuación se ofrecen algunos criterios para la interpretación de la apariencia de la
orina:
a.
b.
c.
d.
e.
Orina muy clara y hasta incolora. Esta condición puede deberse a la
gran cantidad de agua que se ha eliminado. La orina está bien diluida.
Lechosa. La apariencia puede deberse a la presencia de cristales de
fosfato o urato, bacterias, sangre, grasas, pus, mucosidad y proteínas
en la orina. Puede ser también que la orina haya permanecido por
mucho tiempo a la temperatura del salón.
Rojiza. Esta apariencia puede deberse a la presencia de pigmentos de
la sangre.
Verdosa. Esto puede indicar la presencia de pigmentos de la bilis.
Otros colores. Apariencia que puede ser indicativa de: desbalances en
el funcionamiento del cuerpo, enfermedad o consumo de algunos
medicamentos, vitaminas y alimentos. Por ejemplo, el consumo de
antibióticos, como las tetraciclinas, tornan la orina color naranja
brillante.
Luego de este análisis cualitativo los estudiantes seguirán las instrucciones de la Guía
del estudiante para observar bajo el microscopio los sólidos contenidos en la orina.
Pueden clasificar y cuantificar las partículas que observen en su muestra de orina
valiéndose de la clave incluida en la Guía. Recuérdeles tomar precauciones para evitar la
contaminación de las muestras.
Puede utilizar las siguientes preguntas para la discusión de la actividad:
1.
¿Qué factores determinan la apariencia de la orina?
2.
3.
¿Cuáles son los sólidos más abundantes en la orina?
¿Qué factores pueden determinar la abundancia de algunos sólidos
presentes en la orina?
4.
¿A qué se debe que la orina, en ocasiones, sea muy clara o incolora,
amarilla intensa o rojiza?
5.
¿Por qué, cuando tomamos medicamentos y vitaminas, la orina puede
representar una coloración diferente a la normal?
6.
¿Por qué es recomendable tomar diariamente varios vasos de agua?
¿Qué podría suceder si tomamos muy poco agua?
Actividad de extensión:
Pídale a los estudiantes que observen e identifiquen (sin tocar) en el patio de la
escuela y en sus casas los productos de excreción de otros organismos tales como:
perros, aves, peces, gusanos, etc. Luego de recopilar estas observaciones, lo
compararán con los resultados de esta actividad en su diario reflexivo o en una
composición que incluya en su portafolio de la clase. Dígales que contesten la siguiente
pregunta en la composición: ¿Qué ventajas adaptativas ofrecen a los diferentes medios
ambientes los diferentes productos de excreción de los animales?
Lectura adicional: Libro Biología, Silver Burdett y Ginn, páginas 646-648.
ACTIVIDAD 14: ¿QUÉ VES EN LA ORINA?
GUÍA DE LOS ESTUDIANTES
Introducción:
Los seres vivos mantienen su equilibrio interno de forma constante en la medida
en que responden, se ajustan a los cambios ambientales externo. En los organismos es
importante la regulación de la cantidad de agua en el cuerpo. Uno de los sistemas que
contribuyen al mantenimiento del equilibrio de agua en los organismos es el sistema
excretor urinario.
Propósito:
En esta actividad tendrás la oportunidad de hacer un análisis cualitativo de la
orina.
Procedimiento:
Antes de llevar a cabo esta actividad debes hacer las lecturas que tu maestro o
maestra asigne.
Parte I
1.
En tu grupo de trabajo menciona y discute tu hipótesis sobre los factores
que consideras afectan la producción de orina.
2.
Junto a tus compañeros(as) de grupo, diseña un experimento para
evaluar una de las hipótesis planteadas.
3.
Compara el diseño experimental con el que provea tu maestro o maestra.
4.
Asegúrate de tener en cuenta las precauciones que te mencione tu
maestro o maestra y de entender el procedimiento de la actividad.
5.
Siguiendo las instrucciones de la
cuidadosamente una muestra de orina.
6.
Examina la claridad y el color de la orina y anota tus observaciones y
diagramas de la libreta.
maestra
o
maestro,
toma
Parte II
1.
Junto a tus compañeros y compañeras de grupo, analiza y discute los
resultados utilizando la literatura disponible.
2.
3.
Lleva a cabo la observación microscópica de algunos sólidos contenidos
en la orina utilizando el microscopio.
Del fondo del envase con orina que te provea la maestra o maestro, toma
una muestra con un gotero.
4.
Coloca la muestra bajo el microscopio y dibuja en tu libreta lo que
observas.
5.
Identifica, utilizando las figuras siguientes, los sólidos contendidos en la
muestra de orina.
6.
Luego de identificar las partículas cuenta aquellas que abunden en la
muestra. Si quieres puedes tabular tus resultados.
7.
Contesta las preguntas que tu maestro o maestra anote en la pizarra para
la discusión de la actividad en tu libreta.
Partículas cristalinas comúnmente encontradas en la orina humana
Células y estructuras comúnmente encontradas en la orina humana